Científicos de todo el mundo investigan continuamente para ofrecer nuevas soluciones no invasivas para un control constante de los niveles de glucemia. En este contexto, acaba de presentarse un avance pionero en la intersección de los wearables y el diagnóstico médico: una revolucionaria tirita inteligente que puede llevarse directamente sobre la piel.
De esta manera, un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (Singapur) ha presentado un dispositivo, a partir de un estudio publicado en la revista Analytical Chemistry, que promete transformar la manera de controlar nuestra salud, al proporcionar mediciones en tiempo real de biomarcadores clave como la glucosa.
Ideado por el equipo dirigido por el profesor Yu-Cheng Chen, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de Singapur, este parche transparente detecta los cambios químicos analizando el sudor. En este sentido, el propio Chen ha explicado que "combinando un microláser con una película de hidrogel blando, hemos demostrado la viabilidad de un láser portátil para ofrecer una experiencia de control sanitario más agradable a los pacientes".
Los diabéticos serán los más beneficiados por esta tecnología, una vez que se produzca a escala industrial, ya que podría evitar los pinchazos, aunque también ayudará a las personas con problemas renales gracias a su detección precisa de los niveles de urea en el organismo.
El corazón de estas tiritas inteligentes son gotas microscópicas de cristales líquidos colestéricos (CLC), cada una de ellas con el grosor de un cabello humano, y actúan como diminutos láseres cuando son excitadas por la luz. El diseño de este novedoso dispositivo se basa en la manera en la que responden estas microgotas a las distintas sustancias químicas presentes en el sudor.
A medida que cambia la composición del sudor, también lo hace el comportamiento de los cristales líquidos, alterando el color de la luz láser que emiten. Este cambio puede medirse con precisión, lo que permite al dispositivo cuantificar los niveles de diversas sustancias presentes en el organismo.
Para poder pegarlas a la piel y que sigan siendo flexibles, los CLC están incrustados en una película flexible de hidrogel de poliacrilamida (PAAm). El proceso de fabricación de estos sensores implica un delicado equilibrio entre la química y la física, de manera que los investigadores utilizaron una técnica llamada sonificación para crear las microgotas de CLC, seguida de un cuidadoso filtrado para garantizar un tamaño uniforme.
A continuación, las gotitas se suspendieron en una solución que contenía los ingredientes del hidrogel, junto con enzimas específicas para cada biomarcador. El hidrogel se solidifica con luz ultravioleta y las microgotas quedan atrapadas en esta especie de tirita de reducido tamaño que se puede pegar en cualquier parte del cuerpo.
Los investigadores han demostrado la capacidad de estos sensores para medir el lactato, la glucosa y la urea, que proporcionan información muy valiosa sobre el estado de salud de una persona.
Para lograr la detección de los distintos biomarcadores, los investigadores emplearon modificaciones químicas en las microgotas de CLC para que interactuaran selectivamente con sus moléculas diana, provocando los cambios medibles en la salida del láser.
Lo que distingue a esta tecnología es su carácter no invasivo, ya que, a diferencia de los métodos convencionales que suelen requerir muestras de sangre, este sensor funciona en contacto con la piel, analizando el sudor sin necesidad de agujas o pruebas aún más incómodas, algo que podría cambiar las reglas del juego para las personas que necesitan un control frecuente de estos biomarcadores, ya que ofrece una alternativa cómoda y sin dolor a los métodos actuales.
Los investigadores sometieron al sensor a rigurosas pruebas de flexión y estabilidad térmica; y sorprendentemente, el dispositivo mantuvo su funcionalidad incluso cuando se dobló por completo, gracias a un diseño que minimiza la tensión en las microgotas de CLC.
Para comprobar la posibilidad de aplicar su invento en el mundo real, los investigadores realizaron experimentos con varios voluntarios. Los participantes en estos ensayos realizaron diversas actividades físicas para inducir la sudoración, lo que permitió medir los cambios en los niveles de biomarcadores en distintas circunstancias, antes y después de consumir alimentos específicos y tras ser sometidos a diferentes intensidades de ejercicio.
El resultrado fue que el dispositivo mostró una gran sensibilidad, detectando cambios minúsculos en los niveles de glucosa de tan solo 0,001 mm, 100 veces mejor que las tecnologías existentes. Según muestran un vídeo publicado por la propia Universidad de Singapur, la información de las mediciones llega a un teléfono móvil que, a través de una aplicación, permite monitorizar con detalle todos los parámetros y ofrecer de forma sencilla e intuitiva la información al usuario.
Con todo, todavía quedan algunos retos por superar antes de que veamos un uso generalizado de estas tiritas inteligentes, como puede ser garantizar un rendimiento uniforme en distintos tipos de piel y composiciones del sudor. Además, los investigadores también tendrán que abordar cuestiones como la durabilidad a largo plazo, los requisitos energéticos o la interpretación de los datos para su uso cotidiano.
